[发明专利]电解装置

说明书

本发明涉及一种用于对液体进行电解处理的电解装置，电解装置具有经由离子交换膜彼此分离的阳极室和阴极室，其中，这些室设置有用于流动电解液的入口开口和出口开口并且分别设置有一个电极，并且其中，阳极室和/或阴极室的内部空间由相对于电极横向延伸的腹板(20)或肋来划分，其中，腹板或肋至少区域地设置有孔(24)或缺口，其中，根据本发明，腹板(20)或肋包括至少一个下部区域(22)，在至少一个下部区域中没有设置孔(24)或缺口。根据本发明的电解装置的优点在于，不仅在纵向方向上在上部泡沫相中提供充分的混合，而且同时通过在下部区域中的上升气泡维持气升泵效应。

技术领域

本发明涉及一种用于对液体进行电解处理的电解装置，该电解装置具有经由离子交换膜彼此分离的阳极室和阴极室，其中，这些室设置有用于流动的电解液的入口开口和出口开口并且分别设置有一个电极，并且其中，阳极室和/或阴极室的内部空间由相对于电极横向延伸的腹板或肋来划分，其中，腹板或肋至少区域地设置有孔或缺口。

背景技术

为了使电极室内部的电解过程正确运行，需要电解液在整个室高和室宽上尽可能均匀地分布，因此寻求在两个电解室中进行良好的液体混合。在氯碱池的情况下，所述液体混合在阳极液室(阳极室)中尤其重要，这是由于离子交换膜仅在相对窄的范围的氯化物浓度、温度和pH内最佳地工作。不能排除的是，在阳极室的在流动方面不利的区域中，由于阳极液的停滞而发生氯化物的耗尽，这可能导致局部膜损坏。

在阳极液室中，由于氯气的浮力效应，在竖直方向上发生一定的自然混合。阳极液室中水平方向上的平均流速低，因此水平方向上的自然混合程度也非常低。此外，在电解液中上升的气泡趋于结合而在上部区域中形成封闭的泡沫层。所述泡沫形成越大，池负载就越大并且池越高。由于泡沫的电阻高于电解液的其余部分的电阻，因此在膜表面上的电流分布以及因此膜负载变得不均匀。

DE 42 24 492 C1公开了一种具有引言中所提及的特征的电解装置，其中寻求在两个电解室中进行更好的液体混合。为了在每个阳极室和/或阴极室中形成所定义的混合流，设置至少一个分隔元件，该分隔元件为设置有导流腹板的分隔板的形式，流围绕该分隔元件区域地流动。在电极处形成的气泡实际上用作输送辅助，这是由于防止了气泡分布到整个室空间上。由于仅在电极区域中的分隔板的一侧上形成的气泡，因此产生向上引导的流。由于分隔元件形成为使得其能够被冲洗，因此结果为室中的自然竖直循环。

在EP 0 220 659 B1中描述了包含串联布置的多个双极单元池的双极型电解装置，其中，每个池由阳极侧槽形体和阴极侧槽形体构成，每个槽形体包括钩形凸缘、框架壁和分隔壁，其中阳极和阴极各自经由导电肋(腹板)焊接到分隔壁。每个所述导电肋在其整个高度上设置有彼此间隔开布置的孔，以便允许电解液和电解产物通过这些肋。

在先前提及的类型的电解装置中，膜通常位于分别非常靠近电极的位置。在电极之间以及在其横向方向上延伸的肋或腹板将电解装置的内部空间划分为多个隔室。使用实心肋或腹板可能导致向膜供应的盐水不足，这导致在使用平面阳极时在膜处形成水泡。

然而，另一方面，如在上面引用的EP 0 220 659 B1中所提出的，在腹板的整个高度上设置具有缺口或孔的腹板，以便由此在整个池室中实现改善的纵向混合，其缺点在于，不再在池室的个别隔室中提供期望的气升泵效应。术语“气升泵效应”应当理解为指CarlImmanuel 所描述的现象，也就是说通过将气泡引入低于液面的液体中，可以将液面升高一定量。这种效应在所谓气升泵中用于输送液体。由于气泡在电解期间在电解液中形成，然后在液体中向上上升，在此发生气升泵效应，因此实现电解液的竖直混合，这在根据本发明的电解装置中在一定程度上是期望的。